情報基礎 画像 イメージ形式 ペイント(ビットマップ/ラスタ形式)と ドロー

イメージ形式
情報基礎
画像
ビットマップ(bitmap)
or
ラスタ(raster)形式
ペイント(ビットマップ/ラスタ形式)と
ドロー(ベクタ形式)
• ペイント(paint)型ツール
–
–
–
–
ベクタ(vector)形式
ビットマップ/ラスタ形式
• 色付きの石を縦横に並べるのと同様
絵筆で描いていくようなツール
縦横の画素数を決めたキャンバスに描く
画素のひとつひとつに対する色情報
ビットマップ(bitmap)方式、ラスタ(raster)方式ともいう
• ドロー(draw)型ツール
– さまざまな図形(オブジェクト)を配置して描く
– 図形を配置する座標情報で描く
– ベクタ(vector)方式ともいう
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ピクセル(pixel)、画素
代表的な
ビットマップ/ラスタ画像形式
ペイント(ビットマップ/ラスタ形式)
• 斜めの線は階段状
• 縮小とは画素を間引くこと
• 拡大とは1画素の色情報を
4画素に割り当てること
(
(200%拡大の場合)
)
• 拡大・縮小で画質を維持す
ることはできない
• 目的に合ったキャンバスの
大きさ(縦横の画素数)を決
めることが重要
• 保存するのはすべての画
素の色情報
形式
拡張子
圧縮
色数
TIFF
.tiff .tif
可逆
フルカラー CMYK対応
BMP .bmp
b
しない フルカラー
フルカラ
PNG .png
可逆
その他の特徴
フルカラー RGBA対応
JPEG .jpeg .jpg 非可逆 フルカラー CMYK対応
GIF
.gif
可逆
256
動画形式あり
1
ソフトウェアに依存する
ビットマップ/ラスタ画像
ソフトウェア例
拡張子
GIMP
.xcf
PhotoShop
.psd
psd
レイヤー
• 特にペイント型ツールでの描画に柔軟性を持
たせる工夫のひとつ
• 基本的な使い方
• レイヤー構造をもつ
• レイヤーを利用した画像は、レイヤー情報を保持し
たまま保存すること
– 背景レイヤー(画用紙)に背景を描く
背景レイヤ (画用紙)に背景を描く
– 上に透明のレイヤーを重ね、見せたり除いたりし
たい絵を描く
– レイヤーあり ⇒ レイヤーなし、の変換は簡単
ドロー(ベクタ形式)
レイヤー2
レイヤ 1
レイヤー1
重ね合わせると
背景
ベクタ画像形式
名称または
ソフトウェアの例
拡張子
• 拡大・縮小すると座標
値を計算しなおして再
描画
• 画像全体の拡大・縮小
も 個々の図形(オブ
も、個々の図形(オブ
ジェクト)の拡大・縮小も
できる
• 保存するのは、図形の
頂点座標、辺の色、塗
りつぶしの色、描画す
る順番など
ディスプレイ表示
ベクタもラスタ化
特徴
StarSuite図形描画
.sxd
このソフトウェアの独自形式
Windows Metafile
(WMF)
.wmf
Microsoft Wordのクリップアート
など
Scalable Vector
Graphics (SVG)
.svg
Webブラウザでの表示が可能に
なりつつある
Encapsulated
PostScript (EPS)
.eps
PostScriptで記述された画像
データ
2
ディスプレイの規格と解像度
• ディスプレイが描画す
る縦横の画素数
• ディスプレイの大きさと
は直接関係ない
規格
解像度
VGA
640×480
SVGA
800×600
XGA
1024×768
SXGA
1280×1024
UXGA
1600×1200
減色三原色
• 色の三原色ともいう
• 光を吸収して色を作る
• 吸収されずに残った色を見
ている
• カラープリンタ、絵の具
カラ プリンタ 絵の具
• 減算混色
• Cyan 水色
• Magenta 紫
• Yellow 黄
• CMY
2進数
•
•
•
•
0と1の2つで数を表わす
21=2 [0, 1]
22=4 [00, 01, 10, 11]
23=8 [000, 001, 010, 011, 100, 101, 110,
111]
• …
• 28=256 [00000000, 00000001, …]
加色三原色
•
•
•
•
•
•
•
光の三原色ともいう
自ら光を発する器具
ディスプレイ
Red 赤
Green 緑
Blue 青
RGB
CMY と CMYK
• CMYの減算混色だけでグレーを再現するの
は
– 現実には容易ではない
– CMYのインクやトナーを浪費する
• CMYに黒(K)を加えたCMYK
表現できる色数
• コンピュータグラフィックスでは通常RGB方式
• RGBそれぞれの on off だけなら 23 = 8 色
• RGBそれぞれ256 ( = 28)段階、2563 ≒
1678万色
– 人間の目で識別可能な限度を越えるため、フル
カラーともいう
– 各色256 = 28、すなわち8bit用いて表現するため、
24bitカラーともいう
– 0 (発光しない) から 255 (最強の発光) で表現
3
グレースケール(モノクロ)
RGB方式による表現例
R
G
結果
B
247
■
101
■
22
■
⇒
■
187
■
28
■
222
■
⇒
■
29
■
93
■
158
■
⇒
■
190
■
236
■
22
■
⇒
■
239
■
141
■
137
■
⇒
■
階調数による違い
•
•
•
•
黒から白までの濃淡だけで表現する
墨絵
カラー表現同様、用いるbit数で階調数がきまる
8bitグレースケールでは
– 256 ( =28) 階調
– 0 (真っ黒) から 255 (真っ白) で表現
RGB方式でのグレースケール
• RGBとも同じ数値で表現する
256
4
R
64
2
255
200
100
0
G
■
■
■
■
255
200
100
0
B
■
■
■
■
255
200
100
0
■
■
■
■
⇒
⇒
⇒
⇒
結果
□
■
■
■
Webの場合(RGB)
• #rrggbb
• 16進数
– 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f
#000000 black
#ffffff
#ff0000
#0000ff
#00ff00 lime
red
blue
white
4